1、 2021/5/271 專題二：專題二： 數控系統的應用分析數控系統的應用分析一、數控的基本設想一、數控的基本設想二、數控系統的組成及分類二、數控系統的組成及分類三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 2021/5/272 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析一一. 數控的基本設想數控的基本設想 1. 機械零件切削加工的基本要求需求分析）按圖紙加工大致有二類數據信息：1幾何數據刀具運動軌跡） 零件粗、精加工后的幾何形狀-以線段的形式順序表達。 2工藝數據切削用量及機械動作的開關量） 切削用量：進給量、 切削速度等 機械動作的開關量：主軸轉速、冷卻液等 2021/5/273

2、專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析一一. 數控的基本設想數控的基本設想 2. 被控制量的數字化編碼） 刀具運動軌跡控制設想：是把刀具與工件的相對運動坐標分割成一些最小的量化單位，也就是“最小位移量”（脈沖當量）。在允差范圍內，用各坐標的最小單位移動量合成的分段直線運動來代替任意的曲線運動，以獲得所需的軌跡。 針對不同的執行元件有不同的分割方法。 2021/5/274 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析一一. 數控的基本設想數控的基本設想 3. “插補插補”運動控制算法。運動控制算法。 數據的密化。確定密化的中間點的方法：直線插補，數據的密化。確定密化的中間點的方

3、法：直線插補，圓弧插補圓弧插補（或二次、三次曲線插補）。（或二次、三次曲線插補）。 vs1S2S3tFS1加速段，S2勻速段，S3減速段加減速控制tv插補控制T為插補周期Tvi為采樣周期插補后的單軸位移量 2021/5/275 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析一一. 數控的基本設想數控的基本設想 4. 伺服放大 伺服系統是以執行部件伺服電機或機械移動部件的位置和速度為控制量的自動控制系統，伺服系統接收計算機插補軟件生成的位移脈沖或位移數據，經變換和放大轉化為執行部件的位移。 伺服系統的性能，在很大程度上決定了數控機床的性能。例如，數控機床最高移動速度、跟蹤精度、定位精度等重要

4、指標均取決于伺服系統的動態和靜態性能。因而，伺服系統一直是現代數控機床的關鍵技術之一。 2021/5/276 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析二二. 數控系統的組成及分類數控系統的組成及分類 1. 數控系統的組成數控系統的組成 CNC數控系統由人機界面和機床操作面板，計算機數字控制裝置數控系統由人機界面和機床操作面板，計算機數字控制裝置，可編程控制器，可編程控制器PLC），輸入輸出接口，主軸驅動裝置和進給驅），輸入輸出接口，主軸驅動裝置和進給驅動裝置等組成。動裝置等組成。 CNC裝置的控制信息包括運動控制信息和開關量控制信息。運動控裝置的控制信息包括運動控制信息和開關量控制信

5、息。運動控制信息有坐標軸的位置和速度控制，以及速度和位置反饋信息。制信息有坐標軸的位置和速度控制，以及速度和位置反饋信息。 開關量控制信息有控制機電器件電磁鐵，離合器等實現輔助功開關量控制信息有控制機電器件電磁鐵，離合器等實現輔助功能如齒輪換檔，刀架回轉等和輔助電機等運行或停止的指令信能如齒輪換檔，刀架回轉等和輔助電機等運行或停止的指令信息，以及有關限位開關、參考點等的反饋信息。息，以及有關限位開關、參考點等的反饋信息。 電器柜中有進給伺服裝置，主軸調速裝置，開關電器元件和電源電器柜中有進給伺服裝置，主軸調速裝置，開關電器元件和電源等。它從等。它從CNC裝置中獲得指令信息，經過放大形成有一定功

6、率的驅裝置中獲得指令信息，經過放大形成有一定功率的驅動電源供給機床上的各個執行器件。動電源供給機床上的各個執行器件。 2021/5/277 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析二二. 數控系統的組成及分類數控系統的組成及分類 1. 數控系統的組成數控系統的組成驅動電源速度反饋驅動電源速度反饋 伺服電機 伺服電機主 軸 電機 坐標軸 CNC裝置 電器柜 機床限位開關，參考點 機電器件（電磁鐵，離合器等） 輔助功能（齒輪箱，回轉刀架等） 輔助電機進給伺服裝置主 軸 調 速 裝置顯示器,鍵盤機 床 控 制 面板 電源開關電器元件通訊接口 CNC裝置運動指令位置反饋開關量I/O電源 20

7、21/5/278 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析二二. 數控系統的組成及分類數控系統的組成及分類 1. 數控系統的組數控系統的組成成 SIEMERIK 810 數控裝置人機界面和數控裝置人機界面和機床操作面板。機床操作面板。 1.為顯示器和軟為顯示器和軟功能鍵，功能鍵， 2為為LED信號和報信號和報警燈，警燈， 3為程序編輯鍵盤為程序編輯鍵盤， 4為特殊鍵盤，為特殊鍵盤， 5為光標鍵盤，為光標鍵盤， 6為機床控制面板為機床控制面板， 7為為RS232C串行串行通訊接口通訊接口 顯示器顯示內顯示器顯示內容包括運行模式、運容包括運行模式、運行狀態、運行和報警行狀態、運行和報警信

8、息、文本和圖形顯信息、文本和圖形顯示、提示信息。示、提示信息。 機床控制面板機床控制面板由程序停止、啟動，由程序停止、啟動，主軸停止、啟動，進主軸停止、啟動，進給軸停止、啟動，手給軸停止、啟動，手動軸進給和主軸、進動軸進給和主軸、進給軸倍率等組成。給軸倍率等組成。 2341765 2021/5/279 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析二二. 數控系統的組成及分類數控系統的組成及分類 1. 數控系統的組數控系統的組成成 GSK980i 數控裝置數控裝置人機界面和機床操作人機界面和機床操作面板。面板。 2021/5/2710二二. 數控系統的組成及分類數控系統的組成及分類 1.

9、數控系統的組數控系統的組成成 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析 2021/5/2711二二. 數控系統的組成及分類數控系統的組成及分類 1. 數控系統的組成數控系統的組成 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析 2021/5/2712二二. 數控系統的組成及分類數控系統的組成及分類 1. 數控系統的組成數控系統的組成 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析 2021/5/2713二二. 數控系統的組成及分類數控系統的組成及分類 1. 數控系統的組數控系統的組成成-西門子西門子 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析 2021/5/2714二

10、二. 數控系統的組成及分類數控系統的組成及分類 1. 數控系統的組數控系統的組成 海 德 漢成 海 德 漢iTNC530 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析 2021/5/2715二二. 數控系統的組成及分類數控系統的組成及分類 1. 數控系統的組數控系統的組成成FANUC 31 i 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析 2021/5/2716 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析二二. 數控系統的組成及分類數控系統的組成及分類 1. 數控系統的組成數控系統的組成 2021/5/2717 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析二二. 數控

11、系統的組成及分類數控系統的組成及分類 1. 數控系統的組成數控系統的組成 根據最少調頭次數優化結果： 2021/5/2718 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析二二. 數控系統的組成及分類數控系統的組成及分類 2. 數控系統的分類數控系統的分類 1) 按用途分類。按用途分類。l 金屬切削類數控系統金屬切削類數控系統 金屬切削類數控系統有數控車床、數控金屬切削類數控系統有數控車床、數控銑床銑床 、數控鉆床、數控鏜床、數控磨床、加工中心等。、數控鉆床、數控鏜床、數控磨床、加工中心等。加工中心加工中心MANUFACTURE CENTRE，簡稱，簡稱MC是帶有刀庫是帶有刀庫和自動換刀裝

12、置的一機多工序的數控機床，它可以對一次裝夾的和自動換刀裝置的一機多工序的數控機床，它可以對一次裝夾的工件進行車、銑、鏜、鉆、餃、螺紋等多工序加工。加工中心有工件進行車、銑、鏜、鉆、餃、螺紋等多工序加工。加工中心有效的避免了零件多次裝夾造成的定位誤差，減少了機床臺數和占效的避免了零件多次裝夾造成的定位誤差，減少了機床臺數和占地面積，大大提高了加工精度、生產效率和自動化程度。地面積，大大提高了加工精度、生產效率和自動化程度。l 金屬成型類數控系統金屬成型類數控系統 金屬成型類數控系統有數控折彎機、數金屬成型類數控系統有數控折彎機、數控彎管機、數控壓力機等?？貜澒軝C、數控壓力機等。 數控特種加工機床

13、數控特種加工機床 數控特種加工機床有數控線切割機、數控數控特種加工機床有數控線切割機、數控電火花加工機床、數控激光加工機床。電火花加工機床、數控激光加工機床。 2021/5/2719 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析二二. 數控系統的組成及分類數控系統的組成及分類 2. 數控系統的分類數控系統的分類 2) 按運動方式分類。按運動方式分類。l 點位控制系統點位控制系統 點位控制系統的特點是只控制刀具相對于工點位控制系統的特點是只控制刀具相對于工件的定位點的坐標位置，從某一工作位置移動到另一工作位置的件的定位點的坐標位置，從某一工作位置移動到另一工作位置的過程中不進行加工，對軌跡

14、無要求，僅要求定位的準確性過程中不進行加工，對軌跡無要求，僅要求定位的準確性(Flexible Manufacturing System 柔性制造系統柔性制造系統)。這類數控機床主要有數控。這類數控機床主要有數控鉆床、數控鏜床、數控沖床和數控測量機等。鉆床、數控鏜床、數控沖床和數控測量機等。l 直線控制系統直線控制系統 直線控制系統的特點是除有定位要求外，還直線控制系統的特點是除有定位要求外，還要求進給運動沿平行于坐標軸的方向直線移動進行切削加工，或要求進給運動沿平行于坐標軸的方向直線移動進行切削加工，或者控制兩個坐標軸以同樣的速度同時運動，沿者控制兩個坐標軸以同樣的速度同時運動，沿45斜線進

15、行切削斜線進行切削加工。直線控制的數控車床，只有兩個坐標軸，可用于臺階軸的加工。直線控制的數控車床，只有兩個坐標軸，可用于臺階軸的加工。直線控制的數控銑床，有三個坐標軸，可用于平面銑削加加工。直線控制的數控銑床，有三個坐標軸，可用于平面銑削加工。工。l 輪廓控制系統輪廓控制系統 該類數控系統能夠同時控制二個以上的坐標該類數控系統能夠同時控制二個以上的坐標軸聯動，使刀具和工件按平面任意直線、曲線或空間曲面輪廓進軸聯動，使刀具和工件按平面任意直線、曲線或空間曲面輪廓進行相對運動。加工出任何形狀的復雜零件。在加工中，需要不斷行相對運動。加工出任何形狀的復雜零件。在加工中，需要不斷地進行插補運算與相應

16、的速度和位置控制?，F代大部分數控系統地進行插補運算與相應的速度和位置控制。現代大部分數控系統都屬于這類系統。都屬于這類系統。 2021/5/2720 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析二二. 數控系統的組成及分類數控系統的組成及分類 2. 數控系統的分類數控系統的分類 3) 按伺服控制方式分類。按伺服控制方式分類。l 開環控制系統開環控制系統 開環控制系統就是不具有任何被控量實際值開環控制系統就是不具有任何被控量實際值反饋的數控系統。這種系統通常使用步進電機作為執行機構。數反饋的數控系統。這種系統通常使用步進電機作為執行機構。數控裝置根據所要求的進給速度和位移，輸出一定頻率和數

17、量的進控裝置根據所要求的進給速度和位移，輸出一定頻率和數量的進給指令脈沖，經過驅動電路放大后，每一個進給脈沖驅動步進電給指令脈沖，經過驅動電路放大后，每一個進給脈沖驅動步進電機旋轉一個步距角，再經過傳動系統轉換成工作臺的一個當量位機旋轉一個步距角，再經過傳動系統轉換成工作臺的一個當量位移。由于步進電機及驅動電路本身結構的緣故，使得開環控制系移。由于步進電機及驅動電路本身結構的緣故，使得開環控制系統精度較低，響應速度低，且功率也不能太大。但開環控制系統統精度較低，響應速度低，且功率也不能太大。但開環控制系統結構簡單、運行平穩、成本低、使用維護方便，被廣泛應用于經結構簡單、運行平穩、成本低、使用維

18、護方便，被廣泛應用于經濟型數控機床上。濟型數控機床上。脈沖指令 驅動系統 步進電機 數控裝置 機床工作臺開環控制系統示意圖 2021/5/2721 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析二二. 數控系統的組成及分類數控系統的組成及分類 2. 數控系統的分類數控系統的分類 閉環控制系統和半閉環控制系統閉環控制系統和半閉環控制系統 閉環和半閉環數控系統具閉環和半閉環數控系統具有位置和速度檢測元件，數控裝置將位移指令與位置檢測元件檢有位置和速度檢測元件，數控裝置將位移指令與位置檢測元件檢測到的實際位置進行實時的比較，其差值與數控裝置給定的指令測到的實際位置進行實時的比較，其差值與數控裝置

19、給定的指令速度按一定的關系轉換得到伺服驅動系統的速度指令。同時，速速度按一定的關系轉換得到伺服驅動系統的速度指令。同時，速度檢測元件將測得的實際速度反饋信號與該速度指令相比較，以度檢測元件將測得的實際速度反饋信號與該速度指令相比較，以對電機的轉速進行實時校正。利用這種位置控制和速度控制的雙對電機的轉速進行實時校正。利用這種位置控制和速度控制的雙回路控制，可以獲得比開環控制系統精度更高、響應速度更快、回路控制，可以獲得比開環控制系統精度更高、響應速度更快、驅動功率更大的特性指標。驅動功率更大的特性指標。數據指令-+閉 環半閉環 驅動系統 伺服電機 數控裝置 機床工作臺位置 控制 檢測裝置速度控制

20、閉環控制系統和半閉環控制系統示意圖 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 1. 程序編制的基本概念 數控加工程序的編制就是將零件的工藝過程、工藝參數、刀具位移量及位移方向、其他輔助動作刀具選擇、冷卻劑、工件加緊等開關量），按運動順序和所用數控系統規定的坐標系和指令代碼及程序格式編成加工程序單，這稱為數控加工程序的編制。 理想的加工程序，不僅應保證加工出符合圖紙要求的合格零件，而且應能使數控設備效能得到合理的應用和充分的發揮。 2021/5/2723 2、數控加工編程的有關規定數控機床坐標軸系及運動方向 根據ISO國際標準，坐標系采用右手

21、直角笛卡兒坐標系，如下圖，它規定了直角坐標X、Y、Z三者的關系及正方向用右手定則來確定。其圍繞X、Y、Z各軸的旋轉軸及其正方向為A、B、C分別用右螺旋法則判定。 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 2021/5/2724l機床坐標系的設定機床坐標系的設定 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 2021/5/2725l編程坐標系或產品坐標系編程坐標系或產品坐標系l產品坐標系是用戶在產品坐標系是用戶在CAD/CAM軟件中對產品進軟件中對產品進行設計時所設定的坐標系。在行設計時所設定

22、的坐標系。在CAD/ CAM軟件中自動軟件中自動生成的生成的NC代碼中各軸的坐標值都是相對產品坐標系代碼中各軸的坐標值都是相對產品坐標系的的l機床坐標系機床坐標系 l機床坐標系是生產廠家在制造機床時的固定坐標機床坐標系是生產廠家在制造機床時的固定坐標系，其原點也稱機械零點，以使加工零件材料增大的系，其原點也稱機械零點，以使加工零件材料增大的方向為正。方向為正。l附加運動坐標附加運動坐標 U、V、W 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 2021/5/2726l絕對坐標和相對坐標絕對坐標和相對坐標 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統

23、的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 絕對坐標：絕對坐標：相對坐標：相對坐標： 2021/5/2727 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 2021/5/2728 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 l三坐標銑床坐標轉換圖 2021/5/2729 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 XfXx，y，z，i，j，k）；YfYx，y，z，i，j，k）；ZfZx，y，z，i，j，k）；BfBx，y，z，i，

24、j，k）；CfCx，y，z，i，j，k）；當機床的結構形式不同時，上述的轉換函數形式也就不同。 2021/5/27302、數控加工代碼及功能地址字母表ISO6983/1標準）符號含 義符號含 義A繞X坐標的旋轉軸N程序段序號B繞Y坐標的旋轉軸S主軸速度功能C繞Z坐標的旋轉軸T刀具功能F進給速度功能U平行于X軸的第二直線運動G準備功能 V 平行于Y軸的第二直線運動I不指定，一般用于圓弧運動W平行于Z軸的第二直線運動J不指定，一般用于圓弧運動X主X坐標軸的直線運動K不指定，一般用于圓弧運動Y主Y坐標軸的直線運動M輔助功能 Z主Z坐標軸的直線運動 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三

25、三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 2021/5/2731常用G代碼的定義代碼功 能代碼功 能G00快速空運行G18XZ平面選擇G01直線插補G19YZ平面選擇G02順時針方向圓弧插補G33螺紋切削，等螺距G03逆時針方向圓弧插補G90絕對尺寸G04暫停G91增量尺寸G17XY平面選擇 常用M代碼的定義M00程序停止 M03 主軸正轉M04主軸反轉 M05 主軸停止M08冷卻液開 M30 程序結束 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 2021/5/27323、程序結構與格式 一個完整的數控加工程序由若干程序段組成；而每個程序段

26、是由一個或若干個字組成。每個字又由字母和數字數據包括符號組成，每個字表示了一種功能。每個字都由字母開頭，ISO標準規定的地址字母意義如表41所示。其中準備功能G代碼定義了數控系統的加工運動和插補方式的功能，它由地址G和后面的二位數字組成。表42為常用的G代碼表。例如，某一加工程序：N5 G54N10 T01N20 S400 M03 N30 G01 X8000 Z3000 F200 N40 X12000 Z6000 N100 G00 X50000 Z20000 M02 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 2021/5/27334、 G代

27、碼的編程方法1)與坐標系有關的指令 G17 G18 G19 G90 G91 G922)快速定位 G003)插補指令 G01 G02 G03 G33 自定義4)暫停指令 G045)刀具半徑補償 G40 G41 G42 6)刀具長度補償 T D H G43 G44 7)固定循環指令 8 )機床坐標系與編程坐標系 參考點 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 2021/5/2734 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 組別功 能*G0001定位（快速移動）*G01直線插補（切削進給）

28、G02圓弧插補 / 螺旋線插補CWG03圓弧插補 / 螺旋線插補CCWG0400暫停，準停G05.1預讀控制（超前讀多個程序段）G07.1圓柱插補G08預讀控制G10可編程數據輸入G11可編程數據輸入方式取消*G1517極坐標指令取消G16極坐標指令*G1702選擇XY平面*G18選擇ZX平面*G19選擇YZ平面組別功 能G2006英寸輸入G21毫米輸入*G2204存儲行程檢測功能接通G23存儲行程檢測功能斷開G2800返回參考點（機械原點）G3301螺紋切削*G4007刀尖半徑補償取消G41刀尖半徑補償，左側G42刀尖半徑補償，右側G4308正向刀具長度補償G44負向刀具長度補償G4500刀

29、具位置偏置加G46刀具位置偏置減G47刀具位置偏置加2倍G48刀具位置偏置減2倍*G4908刀具長度補償取消FANUC 0i-MA系統指令表 2021/5/2735 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 FANUC 0i-MA系統指令表*G5011比例縮放取消G51比例縮放有效*G50.112可編程鏡像取消G51.1可編程鏡像有效G5200局部坐標系設定G53選擇機床坐標系*G5414選擇工件坐標系1G55選擇工件坐標系2G56選擇工件坐標系3G57選擇工件坐標系4G58選擇工件坐標系5G59選擇工件坐標系6G6315攻絲方式*G64切

30、削方式G6500用戶宏程序G6816坐標旋轉有效*G69坐標旋轉取消G7309深孔鉆循環G74左旋攻絲循環G7609精鏜循環*G8009固定循環取消/外部操作功能取消G81鉆孔循環，锪鏜循環或外部操作取消G82鉆孔循環或反鏜循環G83深孔鉆循環G84攻絲循環G85鏜孔循環G86鏜孔循環G87背鏜循環G88鏜孔循環G89鏜孔循環*G9003絕對值編程*G91增量值編程 2021/5/2736 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 FANUC 0i-MA系統指令表G9200設定工件坐標系或最大主軸速度箝制*G9405每分進給G95每轉進給G

31、9613恒表面切削速度控制*G97恒表面切削速度控制取消*G9810固定循環返回到初始點G99固定循環返回到R點 2021/5/2737 在編制數控加工程序時，首先根據被加工零件的形狀、尺寸及公差、表面質量、材料等技術要求，制訂滿足這些要求的加工方法與走刀路線等等工藝過程。這就是所謂的工藝處理。 在對零件編程時，應選定一個編程坐標系，其原點就稱程序原點或編程原點。其原點應按它的設計或工藝基準選取。 數控機床本身有個坐標系原點，稱機床原點，或稱參考點和機械原點。當零件被裝夾在機床上加工時，必須知道編程原點與機床原點間精確的坐標關系。 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控

32、加工的程序編制數控加工的程序編制 2021/5/2738編程原點與機床原點間精確坐標關系確定方法以車床為例： 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 機床坐標系原點工件坐標系原點，設置與機床坐標系的偏置G54G59來指定XZ刀具長度補償的值為刀尖到這一點的X方向和Z方向的尺寸B2Y2 2021/5/2739 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 銑削循環 端面銑削 輪廓銑削 矩形過渡銑削 圓弧過渡銑削 中心鉆孔 深度鉆孔 鏜孔 鉸孔 加工一排孔 加工一圈孔 螺紋銑削端面銑削粗精加工

33、輪廓銑削粗精加工 2021/5/2740 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 車削加工的粗加工循環和精加工 2021/5/2741 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 加工中心是具有刀庫和自動換刀裝置的數控鏜銑床或具有刀庫和動力刀架的數控車床。立式加工中心適合于加工蓋板類零件及各種模具臥式加工中心主要用于箱體類零件加工車削中心主要用于軸類零件的車削、銑削復合加工 2021/5/2742 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序

34、編制 加工中心編程的特點首先應進行合理的工藝分析，正確安排各加工工序的順序。選用正確的刀具，合適的切削用量。在加工調試時，可以將不同工序的內容分別安排到不同的子程序中，主程序主要完成換刀及子程序調用，這樣每個子程序可以分別進行調試，也便于因加工順序不合理而做出重新調整。自動換刀要留出足夠的換刀空間。 2021/5/27435、數學處理 一個零件的輪廓可能由許多不同的幾何元素組成，例如直線、圓弧、二次曲線等。各相鄰幾何元素之間的連接點稱為“基點”，如直線與直線及直線與圓弧的交點或切點，圓弧與二次曲線的交點或切點等；在相鄰基點間只能是一個幾何元素。數控加工編程的數學處理，就是計算零件輪廓的基點坐標

35、值，使基點間的幾何元素能用數控加工“G指令編程。 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 2021/5/2744 1) 多坐標加工2，2 1/2坐標加工 橢圓臺加工 XY-ZX 直線、圓弧、阿基米德 螺旋線=3坐標加工 XZC 螺旋線：ktztRytRxsincos 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 2021/5/27454坐標加工坐標加工 XYAB5坐標加工坐標加工 X,Y,Z,B,C的耦合與解耦問題：的耦合與解耦問題：cbzyxcbzyxfzyx),( 專題二專題二 數控系

36、統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 2021/5/2746 5坐標加工坐標加工 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 2021/5/27472) 非圓曲線的節點計算 由于數控插補指令只有直線、圓弧等少數幾種幾何元素，對于非圓弧曲線只能采用直線逼近或圓弧逼近的方法。根據允許的編程誤差，可將這類曲線分割成若干段，用直線或圓弧來代替迫近這些曲線段，并使這些直線或圓弧與被逼近的曲線每小段的誤差都不大于編程誤差。這些直線或圓弧與被逼近曲線的交點稱為“節點”，這樣，數學處理的任務就是計算節點的坐標值。 例如：

37、用直線或圓弧逼近方程曲線y=f(x) 的非圓曲線時，節點數目及其坐標值主要取決于曲線的特性、逼近線段的形狀及允許的逼近誤差值。 常用的節點計算方法有：等間距直線逼近法，等步長直線逼近法，等誤差直線逼近法，圓弧和雙圓弧逼近法，樣條函數逼近法等。 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 2021/5/2748 等間距直線逼近 曲線曲率和曲線的一階導數變化較大時，程序段數過多。等步長直線逼近 曲線曲率變化較大時，程序段數過多。 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 Yxox1xiY0Yi

38、xY=f(x)Yxox1xiY0YiY=f(x)li 2021/5/2749 等誤差逼近 計算較繁。圓弧逼近 曲率圓法 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 Yxox1xiY0YiY=f(x)i 2021/5/2750 3) 列表曲線的數學處理 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 2021/5/2751 3) 列表曲線的數學處理列表曲線的擬合過程求出插值方程加密求節點。三次樣條Spline曲線的擬合一階，二階導數連續，比較符合固體彈性變形和流體力學的規律。處理小撓度較好。圓弧樣條擬合 一階導數連續，二階導數不連續，不適合作空間描述。當曲線有拐點時無法擬合。擬合與節點計算同時進行，計算簡單。 專題二專題二 數控系統的應用分析數控系統的應用分析三三. 數控加工的程序編制數控加工的程序編制 2021/5/2752 3) 列表曲線的數學處理NURBSNon-Uniform Rational B-Spline曲線。 NURBS曲線有很多優秀特性，如局部更改性，使其在CAD/CAM領域已得到較為成功的應用。各著名的CAD/CAM商業軟件包都把是否具有NURBS曲面造型能力